Effektive Speicherung und Verwaltung großer Datenmengen
Abschnittsübersicht
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Richard Wossidlo gilt als Urvater der mecklenburgischen Volkskunde. Zeit seines Lebens sammelte er niederdeutsche Wörter, Redewendungen und Volksüberlieferungen. Wossidlo hielt die gesammelten Informationen auf Zetteln fest und ordnete diese in Karteikästen. Dieses Zettelkastensystem wurde mittlerweile von Informatikern digitalisiert und steht allen als Wossidlo-Archiv zur Verfügung.
Richard Wossidlo vor seinem Zettelkasten - Quelle: SchularchivFür die Digitalisierung mussten sich die Informatiker beispielsweise folgende Fragen stellen:
- Wie können die Informationen aus einem Zettelkasten so digital gespeichert werden, dass sie gezielt durchsucht werden können?
- Wie lassen sich solche Datenmengen strukturieren?
- Wie kann man Informationen finden?
Eine Möglichkeit, Daten zu strukturierten, ist die Nutzung von Tabellen. In den Klassen 7 und 8 haben wir uns intensiv mit der Tabellenkalkulation beschäftigt und Daten in Tabellen verwaltet und Werte berechnet. Eine Tabellenkalkulationssoftware scheint also ein ideales Werkzeug zum Speichern und Verwalten großer Datenmengen zu sein.
Prüfen wir diese These anhand einer Bücherverwaltung.
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Lösungen Arbeiten mit der Büchereiverwaltungsdatei Textseite
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Grundsätzlicher Aufbau von Datenbanksystemen
Das Bibliotheksbeispiel zeigt anschaulich, dass es für eine effektive Arbeit mit den Daten zwischen dem Nutzer und den Datentabellen eine Schnittstelle oder besser Software geben muss, die die Kommunikation vereinfacht. Diese Überlegung führt uns zum Aufbau von Datenbanksystemen.
Ein Datenbanksystem (DBS) setzt sich aus einer Datenbasis und einem Datenbankmanagementsystem (DBMS) zusammen. DBMS ist die Software zur Definition, Verwaltung, Änderung und Abfrage der Daten. Es vermittelt den Zugriff von Anwendungen und Benutzern auf die Datenbank und dient der effizienten Speicherung und Abfrage der strukturierten Daten. Die Datenbank enthält neben den reinen Nutzdaten auch die zur Verwaltung des gesamten Systems nötigen Metadaten. Metadaten beschreiben beispielsweise Tabellen, Attribute, Datentypen, Schlüssel und Zugriffsrechte.
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Die Aufgabe mit der Bibliotheksverwaltung hat ergeben, dass sich die Daten übersichtlich in Tabellen strukturieren lassen. Das relationale Datenbankmodell beschreibt die Datenstruktur mithilfe von Tabellen, die Relationen genannt werden. Das Modell geht auf Edgar F. Codd zurück, der es 1970 während seiner Tätigkeit bei IBM veröffentlichte und für seine Arbeiten 1981 mit dem Turing-Award ausgezeichnet wurde.Bild: (c) IBM, Quelle Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/File:Edgar_F_Codd.jpg
Folgende Begriffe prägen das Modell:
Das Schema dieser Relation lässt sich in der Kurzschreibweise Person (PNr, Name, Vorname, PLZ, Ort) notieren.
Ziel unseres Kurses ist es, solche Strukturen selbstständig aus Anforderungen an eine Datenbank zu entwickeln. Zuvor untersuchen wir jedoch, wie Informationen gezielt und effizient aus Relationen ermittelt werden können.
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